Vitesse de la lumière #3 - La recherche de la précision

dans le film que vous allez voir des images de synthèse vont être utilisée pour représenter le trajet de la lumière or si la lumière se voit deux faces lorsque la source lumineuse est devant vous elle ne se voit pas de profil alors nous avons choisi de représenter la lumière de profil de cette façon et comme la lumière n'est pas instantané mais qu'elles se déplacent nous la ferons avancer de cette manière bien sûr garder en tête qu'ils si la vitesse est considérablement ralentie bon film [Musique] en 1849 un physicien français hippolyte fizeau était parvenu pour la

première fois à mesurer la vitesse de la lumière sur terre grâce à un dispositif ingénieux il l'avait estimé à 315 mille trois cents kilomètres par seconde alors je sais on est un peu loin de l'estimation faite par l'anglais james bradley environ 300 mille kilomètres par seconde mais qu'importe les chiffres le succès de shiso tenait d'abord et avant tout aux dispositifs qu'il avait mis en place un dispositif qui prouvait que l'on pouvait mesurer la vitesse de la lumière sur terre fiso était d'ailleurs parfaitement conscient de cette marge d'erreur qui l'attribué à juste titre au manque de

précision du matériel qu'il avait utilisé ailleurs il ne publiera même pas ses résultats ça n'a pas empêché d'être saluée par l'académie des sciences est décoré de la légion d'honneur pour autant ce succès n'avait pas réglé tous les problèmes à cette époque je vous rappelle les astronomes cherchent à déterminer avec précision la distance terre soleil or pour calculer cette distance ils ont besoin de connaître précisément la vitesse de la lumière d'où les travaux de saison cependant la valeur trouvé par fille zoé tan imprécises et bien la question demeurait toujours en suspens en 1853 urbain le verrier

prend la tête de l'observatoire de paris il a toujours regretté que fiso n'est pas poursuivi ses recherches je me demande donc à léon foucault de lui fournir une nouvelle mesure plus précise de la vitesse de la lumière les en fou comme je suis sûr que ce nom vous dit quelque chose mais si c'est le compagnon de route d'hippolyte fiso comme lui c'est un autodidacte et ensemble ils ont obtenu la première photographie du soleil non foucault c'est aussi le père du pendule le fameux pendule de foucault je sais je sais ce n'est pas le moment pour

mesurer la vitesse de la lumière fu cours reprend en l'améliorant une expérience dans laquelle il utilisait un miroir rires non au passage cette expérience l'avait rendu célèbre parce qu'elle lui avait permis de conclure que la lumière se déplaçait plus rapidement dans l'air que dans l'eau comme fiso léon fou qu'on sait qu'il ne peut mesurer cette vitesse qu'en faisant faire un aller retour à la lumière il met donc en place le dispositif suivant un héliostats capte la lumière du soleil et la renvoie sur une lame semi réfléchissantes la lumière traverse cette lame puis et réfléchie par

le fameux miroir talent et quand je dis qu'il tourne je ne plaisante pas [Applaudissements] 400 tours par seconde ça donne le vertige le mécanisme est entraînée par une turbine à air comprimé ce qui rend le mouvement parfaitement réguliers et réduit les imprécisions il ya aussi un compte-tours extrêmement précis pour le moment cependant le miroir tournant est à l'arrêt dans cette position la lumière est dirigé vers un premier miroir fixe puis faire un deuxième un troisième un quatrième et enfin un cinquième miroir conçu et orientés de telle sorte qu'une fois la lumière arrivé ici elle repart

en sens inverse en suivant exactement le même chemin jusqu'à la lame de verre semi réfléchissantes qui dirige alors la lumière vers un oculaire en partant du miroir pour nom et en y revenant la lumière parcours très exactement 40,4 m le dispositif comporte également une mire graduée situé ici c'est tenir a été réalisé par gustave froment celui là même qui a travaillé avec fiso lorsque la lumière pénètre le dispositif elle franchit la mire et projette l'image de cette mire surtout son trajet aller et surtout son trajet retour si les miroirs sont bien alignés l'image de la

mire à paraître dans l'oculaire en place alors devant l'oculaire un véhicule autrement dit un petit repère et on le positionne précisément afin qu'il se trouve au milieu de la mire sur une graduation foucault lance le mécanisme du miroir tournis la lumière si réfléchi seulement étant donné que le miroir tourner la direction de la lumière et sans arrêt modifié concrètement oublia elle est dirigée vers les autres miroirs ou bien elle passe à côté tout se passe en fait comme si l'image de la mire clignotait dans l'oculaire j'ai bien dit comme si en effet le miroir tourne

tellement vite que l'oeil ne s'en aperçoit même pas à cause d'un autre phénomène qu'on appelle la persistance rétinienne alors à quoi lui sert tout ce dispositif est bien observons au ralenti ce qui se passe au niveau du miroir tournant foucault c'est que la lumière se propage à une vitesse vertigineuse de l'ordre de 300 mille kilomètres par seconde par conséquent tu le temps que la lumière face l'aller retour de miroirs tournant c'est seulement déplacé une fraction de degrés la lumière est toujours dirigée vers l'oculaire mais elle est légèrement décalé par rapport à la lumière qui est

réfléchi quand le miroir tournant est à l'arrêt du coup l'image de la mire et elle aussi est légèrement décalé par rapport aux réticule que foucault avait soigneusement positionner étant donné que la mire et graduées et bien foucault va pouvoir mesurer ce décalage on y est presque ce décalage de 0,7 mm correspond à un angle de 0,02 degré maintenant souvenez-vous le miroir fait 400 tours par seconde un tour c'est 360 degrés quatre cents 400 fois plus autrement dit 144 mille degrés en une seconde le miroir lui s'est déplacé de 0,02 degré il suffit donc de diviser

et on sait en combien de temps le miroir a parcouru cet angle soit 135 milliardième de seconde ce temps c'est le temps qu'a mis la lumière pour faire l'aller-retour à partir du miroir tournant soit 40,4 m nous sommes en 1862 léon foucault annonce son résultat avec une incertitude de 500 km par seconde très vite la course à la précision allez maintenant commencer mais ça c'est une autre histoire [Musique] m [Musique] [Musique]